(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパーの下部に形成される円錐状コーンの下方に一体的に接続されるケーシングを有し、そのケーシングの内面に微細な隙間を介して回転駆動される中空状円筒を備え、その中空状円筒の一部に回転翼の下端を着脱自在に備えたスクレーパ装置において、前記中空状円筒の内面に膨出部を形成し、その膨出部に上下方向の孔部を形成し、その孔部に回転翼の下端に形成された挿し込み部を嵌入してあることを特徴とするスクレーパ装置。
【請求項２】
前記した孔部は断面円形とするとともに、その上面に開口と連なる溝部を形成し、回転翼の挿し込み部のサイドに形成された直線状端部をその溝部に嵌着させることを特徴とする請求項１に記載のスクレーパ装置。
【請求項３】
前記した孔部は断面有角形もしくは楕円形、ハート形のものとし、前記した回転翼の挿し込み部はその孔部の断面形状と合う角柱もしくは楕円形、ハート形としたことを特徴とする請求項１に記載のスクレーパ装置。
【請求項４】
前記したケーシングの内面にはテーパ面とした中空状円筒の受部を形成し、中空状円筒の上下開口縁はそのテーパ面と合致するテーパ面を形成し、中空状円筒の上部開口縁と受部との間に、勾配をもった隙間を形成するとともに、ケーシングの少なくとも上部には前記隙間と連通するパージガス導入路を形成し、そのパージガス導入路と前記隙間の間に環状空間を形成し、その環状空間に少なくとも底面をフラットとしたシール材を入れてあることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載のスクレーパ装置。
【請求項５】
前記したシール材は環状のものとし、一箇所に斜状の切れ目を備えていることを特徴とする請求項４に記載のスクレーパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクレーパ装置、特に粉体の輸送に関し、ホッパ内に貯蔵された粉体をそのホッパの下方に形成された円錐状コーンを介して下方に落下させる際に、その円錐状コーン内で発生してしまうブリッジを解消するためのスクレーパ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、粉体をホッパに貯蔵し、そのホッパの下方に一体に形成された円錐状コーンを介して前記粉体を落下排出する場合、その円錐状コーン内に粉体がつながってしまうブリッジが生じ、通路を閉塞し、排出を良好に行なえなくなってしまう事態がしばしば発生する。
【０００３】
このブリッジを解消する手段として、ホッパの外壁にバイブレータを設けたり、ホッパ壁面に形成した孔部から圧縮空気を吹き込むこと等が行なわれているが、これらの手段はかえってブリッジ状態となっている粉体が固まってしまい、排出不能となる場合が多い。
【０００４】
かかる点に着目して特許文献として示す従来例が開発されている。この従来例はホッパ下部の円錐状コーンに形成されるフランジに取り付けられる円形のケーシングと、そのケーシングの内側で回転する中空状円筒を有し、その中空状円筒に同期回転するように取り付けられた回転翼とからなり、この回転翼によって円錐状コーン内に詰った粉体、即ち、ブリッジを掻き落とす構成となっている。
【０００５】
この従来例にあっては中空状円筒は多数のボールを有する旋回輪ベアリングで支持され、シール材によって気密に保たれている。また、中空状円筒の内面一部に切り欠き部が形成され、この切り欠き部に対して、回転翼の下部に形成された段差部が挿し込み嵌合され、着脱自在に回転翼が中空状円筒へ装着されている。この回転翼は回転方向側となる縁部が円錐状コーンの母線と平行とされ、下部の縁部は鉛直とされている。この回転翼の下部の曲率は中空状円筒と同心状となっており、掻き取り作業をする上部傾斜部分の曲率も同一となっている。
【０００６】
この従来例の場合、回転翼に対して長期間に亘って粉体荷重が繰り返し作用すると、中空状円筒の内面切り欠き部や回転翼の接触部が摩耗し、あるいはヘタって回転翼が脱落してしまう虞があり、この回転翼が下流へ落下してしまうと、その下流側に配置される機器へ入り込み、装置を損傷してしまう重大事故を発生させてしまう。
【０００７】
また、この従来の構造にあっては中空状円筒と回転翼の嵌着部分は、できるだけ隙間なく製作する必要があるが、仕上げは手作業となり、非常に手間がかかる。さらに、回転翼を交換するには、その都度嵌着部分のすり合せが必要となって標準化を妨げている。そして、嵌着部分が摩耗すると金属の剥離片が粉体中に混入し、粉体中にコンタミが生じてしまう虞もあった。
【０００８】
一方、この従来の構造は中空状円筒が回転を行なうため、ケーシングとの間に微細な空隙を要することとなり、その空隙、特に上下端からケーシング内に粉体が侵入するのを防止するためシールを施す必要がある。しかし、このシール材として市販のオイルシールやグランドパッキン等を用いると、中空状円筒を支持する大口径のベアリング等の内部隙間が大きいため、中空状円筒が上下左右に移動し、シールする部分の隙間がシール材の許容量より多くなって短時間にシール材が摩損し、粉体がケーシング内に侵入固着して中空状円筒の回転を阻害し、運転不能となっていた。
【０００９】
上記問題点を解決する手段として微少隙間にパージガスを通過させ、粉体の侵入を防止する事が行なわれている。しかしながら、前記したガタの存在により、微少隙間をある程度大きくしておく必要があり、パージガスの量も少なくする事ができなかった。
【特許文献１】特開２００４−３１５１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする問題点は従来のスクレーパ装置にあっては回転翼が脱落してしまう虞があり、その回転翼の嵌着部分の仕上げは手作業で手間が掛かり、回転翼の交換の都度その嵌着部分のすり合せが必要となり標準化を妨げ、粉体中へのコンタミが生じてしまう虞があるという点である。
【００１１】
また、本発明が解決しようとするもう一つの問題点は従来のスクレーパ装置にあっては中空状円筒を回転させるため設けられる微細隙間に粉体が侵入するのを防ぐためパージガスを通過させるにつき、中空状円筒とケーシングとのガタの存在に対応して良好な構造を得る事ができ得なかったという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この問題点を解決するために、本発明に係るスクレーパ装置は、ホッパの下部に形成される円錐状コーンの下方に一体的に接続されるケーシングを有し、そのケーシングの内面に微細な隙間を介して回転駆動される中空状円筒を備え、その中空状円筒の一部に回転翼の下端を着脱自在に備えたスクレーパ装置において、前記中空状円筒の内面に膨出部を形成し、その膨出部に上下方向の孔部を形成し、その孔部に回転翼の下端に形成された挿し込み部を嵌入してあることを特徴とし、前記した孔部は断面円形とするとともに、その上面に開口と連なる溝部を形成し、回転翼の挿し込み部のサイドに形成された直線状端部をその溝部に嵌着させることを特徴とし、前記した孔部は断面有角形もしくは楕円形、ハート形のものとし、前記した回転翼の挿し込み部はその孔部の断面形状と合う角柱もしくは楕円形、ハート形としたことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係るスクレーパ装置は、前記したケーシングの内面にはテーパ面とした中空状円筒の受部を形成し、中空状円筒の上下開口縁はそのテーパ面と合致するテーパ面を形成し、中空状円筒の上部開口縁と受部との間に、勾配をもった隙間を形成するとともに、ケーシングの少なくとも上部には前記隙間と連通するパージガス導入路を形成し、そのパージガス導入路と前記隙間の間に環状空間を形成し、その環状空間に少なくとも底面をフラットとしたシール材を入れてあることを特徴とし、前記したシール材は環状のものとし、一箇所に斜状の切れ目を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るスクレーパ装置は上記のように構成されている。そのために、回転翼は中空状円筒から脱落してしまうことは一切なくなり、交換の際のすり合せ等の煩わしい作業も一切不要となる。そして、装着部分が摩耗して金属の剥離片等が粉体中に混入してしまうこともなくなり、コンタミの発生を完全に防止する事ができる。
【００１５】
また、上記した構成としたことにより、シール材は中空状円筒の動きに追従して非常に有効に作用し、パージガスを通過させるため生じるギャップも極小のものとなってパージガスの通過量も非常に少ないものに抑える事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。
【実施例１】
【００１７】
次に、本発明の好ましい実施の一例を図面を参照して説明する。図１は本発明に係るスクレーパ装置を示す断面図、図２は同じくスクレーパ装置の回転翼の取付構造を示す分離斜視図、図３は同じくシール構造を示す部分拡大断面図、図４はシール材の部分斜視図である。
【００１８】
これらの図にあってＨは粉体が貯蔵されるホッパを示し、１はそのホッパＨの下部に一体に形成される円錐状コーンである。この円錐状コーン１の下端開口縁に一体に延設された上部フランジ２ａと下部フランジ２ｂの間にケーシング４が格別に図示しないボルトによってパッキン３ａ、３ｂを介して固定されている。このケーシング４は図では示していないが上下二分割構成とされ、ボルトで締結され一体化されたものとなっている。
【００１９】
前記したケーシング４は内側が円形状の筒状となっており、その内面の上端は下方に向けて屈折され、略４５度の傾斜を内側に付けた断面爪状の垂下部４ｄが形成され、その垂下部４ｄの内側を略コ字状として、後述するシール材１２ａとの当接面４ｃが形成されている。一方、ケーシング４の内面の下端は前記した垂下部４ｄの内側と平行となるテーパ面が形成されている。
【００２０】
また、このケーシング４の一部にはギアボックス５ｆが形成されており、このギアボックス５ｆには減速機付モータ１０の出力軸９が上方から挿入され、その出力軸９に取り付けられた歯車８と、その歯車８と噛合されて回転する歯車７、及びその歯車７と噛合して回転する歯車６のギア群が収められている。なお、７ａは歯車７の軸、６ａは歯車６の軸を示している。
【００２１】
さらに、図中５は前記したケーシング４の内側にセットされる中空状円筒である。この中空状円筒５はその外周面に環状帯状の突出部が形成され、その突出部の上下をケーシング４との間でベアリング１６ａ、１６ｂによって支持されている。尚、この支持手段はベアリング１６ａ、１６ｂにこだわらず従来のように旋回輪ベアリングを使用してもよく、他の手段で代替しても良い。
【００２２】
また、前記した環状帯状の突出部の表面にはギア５ａが形成され、このギア５ａが前記した歯車６と噛合し、ケーシング４内で中空状円筒５を回転させるものとなっている。そして、この中空状円筒５の上端にはケーシング４の垂下部４ｄの内側テーパ面と合致するテーパ面が形成され、隙間ｅを形成してセットされる。中空状円筒５の下端はケーシング４の内面下端のテーパ面と合致するテーパ面が形成され、初期状態でこのテーパ面が当接された状態でのセッティングとなっている。
【００２３】
この中空状円筒５の内壁面の一部には膨出部５ｂが一体にあるいは別途形成された部材として一体的に固定されて形成されている。この膨出部５ｂには本実施例にあっては上下方向に断面円形とした貫通孔５ｃが形成され、膨出部５ｂの上面にはこの貫通孔５ｃの開口と連通する直線状の溝部５ｄが形成されている。
【００２４】
一方、図中１１は円錐状コーン１内に生じたブリッジを掻き落とすための回転翼であり、この回転翼１１の作業部分は円錐状コーン１の母線と平行となるよう傾斜しており、基端部分は鉛直となっている。この回転翼１１の下端には本実施例にあっては前記した膨出部５ｂの貫通孔５ｃに精度よく挿入される円柱１１ａとされている。また基端には左右に直線状端部１１ｂ、１１ｂが形成されており、この直線状端部１１ｂ、１１ｂは前記した膨出部５ｂの溝部５ｄと嵌合させ、位置決めロックされる。この機構によって回転翼１１の円柱１１ａを軸とした回転動作を防止している。
【００２５】
また、上記した回転翼１１の取付構造は、膨出部５ｂにおける貫通孔５ｃを角形もしくは楕円形、ハート形とし、円柱１１ａに変えて、この角形と合う角柱もしくは楕円形、ハート形とすることでも回転動作を防止する事ができる。
【００２６】
さらに、前記した中空状円筒５の上端はテーパ面に続けて、ケーシングの当接面４ｃと設計上同一平面となるシール材１２ａの当接面５ｅが形成され、その当接面５ｅの奥側は立壁５ｇが形成され、一定以上のシール材１２の横移動を防止し、シール材１２ａの設置空間ｃを形成している。この立壁５ｇの後面はテーパ状とされて、ケーシング４との間に環状空間ｂを形成している。
【００２７】
前記した環状空間ｂにはケーシング４のフランジ４ａに横方向に形成されたパージガスの導入路ａが連通され、かつ、ケーシング４と中空状円筒５と間の微細隙間ｆも連通されている。前記した設置空間ｃ内に設置されるシール材１２は断面矩形の環状とされるが、設置空間ｃ内に入れられるため一部にテーパ状の切れ目ｄが形成されている。前記したケーシングの垂下部４ｄの内側テーパ面と中空状円筒５の頂部のテーパ面とで形成される隙間ｅは当然に勾配をもち、その基部はシール材１２ａの底面中心近くになるよう設計されている。
【００２８】
前記したシール材１２ａは機械加工が可能でかつ、ケーシング４や中空状円筒５の材料よりも柔らかい材料が使用され、例えばＰＴＦＥ、ブロンズ等が使用される。
【００２９】
前記したように中空状円筒５を支持するベアリング１６ａ、１６ｂには必ず微細隙間ｆが必要となり、ガタが生じるから、中空状円筒５はケーシング４に対して相対的に微少移動する。この微少移動が水平方向の場合、シール材１２ａは設置空間ｃ内で水平な当接面４ｃ及び５ｅ上に置かれているので隙間は発生しないが、鉛直方向の移動の際はシール材１２ａと前記当接面４ｃ及び５ｅとの間にギャップが発生する。
【００３０】
ここで、外部より導入路ａを通って環状空間ｂに入ったパージガスは全周に均一に分布され、鉛直移動が生じたときに前記したギャップを通り、隙間ｅに入りプロセス中に入る。シール材１２ａは常時自重とパージガス圧力によって当接面４ｃ及び５ｅに押し付けられてシールを行なうが、シール材１２ａは弾性体の弾力を利用するものではないので、その面圧力は非常に少なく、摩耗は発生しにくい。また、中空状円筒５の水平方向への水平移動は全くシール性に影響を与えることはない。そして、前記したギャップは４０μｍ程度で非常に少ないため、パージガスの通過量も非常に少ないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るスクレーパ装置を示す断面図である。
【図２】スクレーパ装置の回転翼の取付構造を示す分離斜視図である。
【図３】シール構造を示す部分拡大断面図である。
【図４】シール材の部分斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    円錐状コーン
２ａ  フランジ
２ｂ  フランジ
３ａ  パッキン
３ｂ  パッキン
４    ケーシング
４ａ  フランジ
４ｃ  当接面
４ｄ  垂下部
５    中空状円筒
５ａ  ギア
５ｂ  膨出部
５ｃ  貫通孔
５ｄ  溝部
５ｅ  当接面
５ｆ  ギアボックス
６    歯車
６ａ  軸
７    歯車
７ａ  軸
８    歯車
９    出力軸
１０  減速機付モータ
１１  回転翼
１１ａ  円柱
１１ｂ  直線状端部
１２ａ  シール材
１６ａ  ベアリング
１６ｂ  ベアリング
Ｈ    ホッパ
ａ    パージガス導入路
ｂ    環状空間
ｃ    設置空間
ｄ    切れ目
ｅ    隙間
ｆ    微細隙間
【図１】
0005154996.tif 000002
【図２】
0005154996.tif 000003
【図３】
0005154996.tif 000004
【図４】
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